于欣格 2024 年在 Nature 正刊发了一篇关于三维液态二极管的论文,核心问题是让可穿戴电子设备的透气性提升了 4000 倍。这个数字如果只看摘要很容易滑过去,但它意味着过去几年困扰皮肤集成电子的最大工程瓶颈,在他的组里已经有了一个可发表的解决方案。对申请者来说,这篇论文划出了一条比较清楚的研究前沿线:如果你打算写 proposal,需要想清楚自己的题目是在这条线之前还是之后。
项目重点信息
香港城市大学(City University of Hong Kong)生物医学工程系有明确的全日制博士招生项目,学制四年。城大在 THE 2025 排名中位列全球第 78,工程方向尤其突出。BME 系同时覆盖材料、电子、生物三个大方向的交叉,对做柔性电子和可穿戴器件的学生来说,系内资源覆盖面比较完整。需要注意的是,城大 BME 系的博士项目归口在工学院下面,毕业学位是工程方向博士。做偏材料或偏器件的人不需要有临床背景,但做偏生物信号处理或偏诊断方向的人最好有一些数据分析或信号处理的经历。
导师信息与研究领域
于欣格现在是城大 BME 系教授,同时兼任中科院-城大机器人联合实验室副主任和香港脑心血管健康工程中心助理主任。他本科和博士都在电子科技大学,博士期间联合培养在西北大学化学系(导师 Tobin J. Marks),博后阶段跟的是 John A. Rogers。Rogers 实验室是全球柔性电子和生物集成器件领域公认的标杆组之一,从那里出来的人在方向判断和器件设计能力上通常有比较扎实的底子。于欣格 2018 年加入城大做助理教授,到现在升到正教授,速度算快的。
他拿到了 NSFC 优秀青年科学基金(港澳),这是国家层面对港澳青年学者的一个比较有含金量的认可。2025 年开始担任 Science Advances 副主编,这个编委身份在申请者眼里可能不算什么,但从学术圈的角度看,它说明他在柔性电子这个细分方向上已经被同行当成能判断前沿问题的人了。MIT 科技评论 35 岁以下创新者(中国区)也拿过。研究方向集中在皮肤集成电子、无线可穿戴健康监测、触觉交互和电子皮肤几个分支,近两年论文关键词越来越往透气性、三维结构和混合现实触觉界面上靠。
研究问题与关键思路
我先说他最核心的一条研究主线,也是我认为申请者最该花时间理解的:皮肤集成电子的长期佩戴可行性问题。这不是一个新话题,但他近两年的论文在这个问题上推进了一大步。2024 年 Nature 那篇论文提出的三维液态二极管,本质上是解决一个工程矛盾:柔性电子贴在皮肤上要薄要软要贴合,但人的皮肤在出汗在呼吸,如果设备不透气,长时间佩戴会引起皮肤问题,信号也不稳定。他的方案是在三维结构层面做了一个液态二极管阵列,让汗液可以单向透过但电子功能不受影响。这个思路的巧妙之处在于它不是简单打孔或者换材料,而是从流体力学角度重新设计了器件的三维架构。
第二条线是触觉交互和混合现实界面。2019 年他在 Nature 发的皮肤集成触觉界面被引非常高,那篇工作做的是把无线、无电池的触觉反馈系统贴在皮肤上,用于 VR 场景。之后 2023 年又有一篇 Nature Machine Intelligence 做了嗅觉反馈界面。从论文趋势看,他的组正在从"能不能做出来"转向"能不能集成多种感官通道"。做这个方向的申请者需要有材料制备和器件加工的经验,纯做仿真或者纯做算法的人接这条线会比较吃力。
还有一个趋势值得注意:他近期论文里出现了不少纺织基底的电子器件工作。从可穿戴贴片到智能纺织品,这个方向如果做起来,应用场景会更广,但也意味着对高分子材料和纺织工艺的要求更高了。没有材料背景的人如果想申这个组,可能需要在 proposal 里说清楚自己打算从哪个技术环节切入。
申请材料要点
CV 里最该突出的不是发了几篇论文,而是你动手做过什么器件、处理过什么材料、用过什么加工平台。这个组的工作从头到尾都是实验驱动的,光有仿真经历不够。如果你做过光刻、薄膜沉积、PDMS 浇注、丝网印刷、激光切割这类微纳加工操作,在 CV 里写清楚具体做了什么,比笼统写"参与柔性电子相关课题"有用得多。邮件第一段建议写你做过的最接近他研究方向的一个具体工作:处理了什么材料、加工了什么结构、测试了什么性能,最后落到你想在他组里继续推哪个问题。不要开头就写"I am deeply interested in your research",这句话对他没有信息量。
Research Proposal 创新点
主方向:在他 2024 Nature 论文的三维液态二极管基础上,可以考虑把透气可穿戴器件往特定临床监测场景推进。比如,题目可以收到"面向新生儿重症监护的透气型皮肤集成多参数监测系统",对象是早产儿(皮肤极其敏感),数据包括心率、血氧和皮肤温度,方法是在三维透气基底上集成多模态传感阵列,可追问的问题是:在长时间佩戴条件下(超过 48 小时),器件性能衰减曲线和皮肤耐受性之间的关系是什么。这个题目的好处是对象明确、临床需求真实、与他的核心技术直接相关,而且有数据可采。
次方向:触觉交互领域,可以考虑"基于柔性触觉阵列的远程康复训练反馈系统",对象是中风后上肢运动康复患者,场景是居家康复训练,方法是把触觉致动器阵列和肌电传感器集成在同一个柔性贴片上,实现闭环反馈。这个方向和他 2019 Nature 触觉界面的工作有延续性,但把应用场景从 VR 转到了医疗康复,题目更具体。需要注意的是,如果写这个题目,你得在 proposal 里说清楚康复评估指标怎么定义,不能停留在"提供触觉反馈"这个层面。
不建议写的方向:纯材料合成或者纯器件物理的题目(组里偏系统集成和应用),以及过于宽泛的"可穿戴健康监测综合平台"(没有具体对象和场景的题目读起来像口号)。
奖学金和学费
城大标准博士资助方案(L1,来源:城大研究生院官网):月补贴 HK$19,100(基本)至 HK$19,600(高级),资助最长四年。年学费约 HK$44,496。
香港博士研究生奖学金计划(HKPFS,L1):月补贴 HK$28,400,另有会议资助 HK$14,200/年、第四年全额补贴、入学奖学金约 HK$105,800 覆盖首年学费和宿舍。竞争激烈,需单独申请 RGC。
导师项目经费(L2,推断):于欣格持有 NSFC 优青(港澳)、RGC 及 InnoHK 等多个渠道的在研基金。从论文产出节奏和组内规模看,项目经费应能支撑额外的 RA 补贴或设备报销,但具体金额和是否覆盖学生需要邮件确认。
生活成本参考:城大位于九龙塘,校内宿舍名额有限,校外租房月租约 HK$5,000-8,000。日常开支方面,香港的生活成本较高,建议博士生月均预算至少 HK$12,000-15,000(含住宿)。
有实验经历、动手做过器件或处理过柔性材料的人,邮件第一段就写你做过的最具体的那个工作,比不写研究兴趣有用。没有微纳加工经验但做过信号处理或数据分析的人也可以试,但 proposal 里需要把自己的技能和他的系统集成方向接上,不要只写材料或只写算法。
